相对论重离子碰撞中的开放粲夸克与双轻子

我们研究了相对论重离子碰撞中开放粲产生以及关联 $D\bar D$ 对半轻子衰变的双轻子辐射，与夸克-胶子等离子体（QGP）辐射及强子源的相对动力学。我们的研究基于 Parton-Hadron-String Dynamics（PHSD）输运方法，该方法采用非微扰 QCD 描述强相互作用夸克-胶子等离子体（sQGP），以动力学准粒子和基于格点 QCD 的状态方程（EoS）表述。我们将 PHSD 的粲观测量结果与 BAMPS（Boltzmann Approach to Multi-Parton Scatterings）的计算进行比较，后者基于微扰 QCD，具有无质量部分子和按 QCD 耦合领头阶计算的交互截面。我们比较了 PHSD 与 BAMPS 在 LHC 能量下计算的 $A+A$ 相对于 $p+p$ 碰撞按二体碰撞数 $N_{bin}$ 标度后的 $D$ 介子 $R_{AA}$ 比值的 $p_T$ 依赖，以及 $D$ 介子的椭圆流 $v_2$。在另一研究中，基于 PHSD 计算我们发现，在中心 Pb+Pb 碰撞的中间质量区间（$1.2 < M < 3$ GeV）较高不变能量下，关联 $D$ 介子半轻子衰变产生的双轻子主导了来自 QGP 的“热”辐射。然而，对于不变能量 $\sqrt{s_{NN}} < 40$ GeV，QGP 辐射盖过了 $D,{\bar D}$ 衰变的贡献，从而应可观测到相当清晰的来自部分子双轻子辐射的信号。这一发现为在 RHIC BES 及未来 FAIR/NICA 设施的双轻子实验中测量 QGP 辐射提供了有前景的前景。